go数据同步（sync与atomic包）

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Golang推荐通过channel 进行通信和同步，但在实际开发中sync包用的也较多；另外sync下还有一个atomic包，提供了一些底层的原子操作。

原子操作atomic

atomic包（sync/atomic）提供了底层的原子级内存操作。

共有五种操作：增减，比较并交换，载入，存储，交换（T代表int32、int64、uint32、uint64、unitptr、pointer（没有增减操作））

func LoadT(addr *T) (val T) ：读取；
func StoreT(addr *T, val T)：写入；
func AddT(addr *T, delta T) (new T)：增减，返回新的值；
func SwapT(addr *T, new T) (old T)：交换，并返回旧值；
func CompareAndSwapT(addr *T, old, new T) (swapped bool)：比较addr中保存的值是否与old相等，若相等则替换为新值，并返回true；否则，直接返回false。

示例程序

var sum uint32 = 100

atomic.CompareAndSwapUint32(&sum, 100, sum+1) // 101

atomic.CompareAndSwapUint32(&sum, 100, sum+1) // 101，不等没有变化

atomic.AddUint32(&sum, 1) // 102

互斥锁

互斥锁用来保证在任一时刻，只能有一个例程访问某对象。Mutex 的初始值为解锁状态。Mutex 通常作为其它结构体的匿名字段使用，使该结构体具有 Lock 和 Unlock 方法。

相关函数

func (m *Mutex) Lock()：锁住 m，如果 m 已经被加锁，则 Lock 将被阻塞；
func (m *Mutex) Unlock()：解锁 m，如果 m 未加锁，则该操作会引发 panic；

锁相关主要操作接口

type Locker interface {

Lock()

Unlock()

}

读写互斥锁

RWMutex 比 Mutex 多了一个“读锁定”和“读解锁”，可以让多个例程同时读取某对象。RWMutex 的初始值为解锁状态。RWMutex 通常作为其它结构体的匿名字段使用。

相关函数

func (rw *RWMutex) Lock()：将 rw 设置为写锁定状态，禁止其他例程读取或写入；
func (rw *RWMutex) Unlock()：解除 rw 的写锁定状态，如果 rw 未被写锁定，则该操作会引发 panic；
func (rw *RWMutex) RLock()：将 rw 设置为读锁定状态，禁止其他例程写入，但可以读取；
func (rw *RWMutex) RUnlock()：解除 rw 的读锁定状态，如果 rw 未被读锁顶，则该操作会引发 panic；
func (rw *RWMutex) RLocker() Locker：返回一个互斥锁，将 rw.RLock 和 rw.RUnlock 封装成了一个 Locker 接口；

组等待

WaitGroup 用于等待一组例程的结束。主例程在创建每个子例程的时候先调用 Add 增加等待计数，每个子例程在结束时调用 Done 减少例程计数。之后，主例程通过 Wait 方法开始等待，直到计数器归零才继续执行。

相关函数

func (wg *WaitGroup) Add(delta int)：计数器增加 delta，delta 可以是负数；
func (wg *WaitGroup) Done()：计数器减少 1；
func (wg *WaitGroup) Wait()：等待直到计数器归零。如果计数器小于 0，则该操作会引发 panic。

示例程序

wg := sync.WaitGroup{}

for i := 0; i < 10; i++ {

wg.Add(1) // 进入例程前调用，也可在循环外直接加10

go func(i int) {

defer wg.Done()

fmt.Print(i, " ")

}(i)

}

wg.Wait()

条件等待

Cond条件变量是线程间共享的一种机制，主要包括两个动作：

一个/或多个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起：wait，在 Wait 之前应当手动为 c.L 上锁，Wait 结束后手动解锁。为避免虚假唤醒，需要将 Wait 放到一个条件判断循环中。
另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）：
- Signal：唤醒一个等待线程；
- Broadcast：唤醒所有等待线程
为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。

相关函数

func NewCond(l Locker) *Cond：创建一个条件等待
func (c *Cond) Broadcast()：唤醒所有等待者
func (c *Cond) Signal()：唤醒一个等待者
func (c *Cond) Wait()：解锁 c.L 并进入等待状态，在被唤醒时会自动重新锁定 c.L。

示例：条件等待

condition := false // 条件

var mu sync.Mutex

cond := sync.NewCond(&mu)

// 唤醒者

go func() {

time.Sleep(...)

mu.Lock()

condition = true // 更改条件

cond.Signal() // 发送通知：条件已经满足

mu.Unlock()

}()

// 等待者

go func() {

mu.Lock()

// 检查条件是否满足，避免虚假通知，同时避免 Signal 提前于 Wait 执行。

for !condition {

cond.Wait() // 等待时 mu 处于解锁状态，唤醒时重新锁定。

}

...

mu.Unlock()

}

单次执行

Once 的作用是多次调用但只执行一次。Once 只有一个方法Do()，向 Do 传入一个函数，这个函数在第一次执行 Once.Do() 的时候会被调用，以后再执行 Once.Do() 将没有任何动作，即使传入了其它的函数，也不会被执行，如果要执行其它函数，需要重新创建一个 Once 对象。

Once 可以安全的在多个例程中并行使用。

相关函数

func (o *Once) Do(f func())

临时对象池

sync.Pool对象就是一组临时对象的集合。用于存储那些被分配了但是没有被使用，而未来可能会使用的值（放进Pool中的对象，会随时被回收掉；所以如果事先Put进去100个对象，下次Get的时候发现Pool是空也是有可能的），以减小垃圾回收的压力。

Pool是协程安全的。

相关函数

func (p *Pool) Get() interface{} ：返回Pool中的任意一个对象；
- 如果Pool为空，则调用New返回一个新创建的对象；
- 如果没有设置New，则返回nil；
func (p *Pool) Put(x interface{})：放入Pool；
New func() interface{}：设定New方法；

示例程序

var bytePool = sync.Pool{

New: func() interface{} {

b := make([]byte, 1024)

return &b

}

for i := 0; i < 10000; i++{

obj := bytePool.Get().(*[]byte)

_ = obj

...

bytePool.Put(obj)

}

安全map

为解决map并发读写问题，引入了sync.map。sync.map针对相对稳定的key（读多、写少情况）做了优化，若是频繁的读写则使用内置map与RWMutex更好。

主要函数

func (m *Map) Delete(key interface{})
func (m *Map) Load(key interface{}) (value interface{}, ok bool)
func (m *Map) LoadOrStore(key, value interface{}) (actual interface{}, loaded bool)：如果Key存在，则返回对应的值；否则添加value，并返回
func (m *Map) Range(f func(key, value interface{}) bool)：枚举map元素并执行func，若返回false，则停止枚举；
func (m *Map) Store(key, value interface{})